第二讲：高速缓存技术.ppt

上一讲要点:存储需求与解决途径1.→→→容灾技术4.→→→绿色存储第二讲高速缓存技术在计算机主机与外存储器之间存在巨大的速度不匹配的矛盾如:一般内存速度:7ns左右硬盘平均访问时间:10ms左右(512字节)(I/O总线:133MB/s)对于此类问题,常采用缓存技术来解决。。本课讨论的磁盘缓存方法不仅适合传统的存储总线,也适合于新发展的存储网络。只要系统带多个设备,且性能不同,就存在从慢速设备到快速设备不断更换工作地点以改善系统性能的可能性。缓存的基本思想:将数据从一个地点拷贝到另一个地点,使之检索起来更快。=由缓存完成的I/O请求次数I/,Unix,NT等,通常的命中率不超过50%。大型机系统的命中率可高达90%。缓冲(buffer)只起临时存放数据的作用,控制算法简单;缓存(cache)与上相反。3→2→1→123图2-1主机控制器管理的多设备重叠操作主机I/O控制器重叠的请求缓冲内存存储设备存储总线存储设备缓冲内存存储设备设备中的缓冲存储器用于减少访问延迟,以适应主机控制器的性能缓存内存缓存总线缓存控制器到磁盘系统I/O图2-2带有一个缓冲控制器和缓冲内存的磁盘缓冲缓存算法既可以在主机软件中实现,也可以在存储子系统或在主机控制器中实现2磁盘缓存的算法磁盘缓存并不是使设备运行的速度加快,而是缩短了I/O路径的距离,尽可能地用内存的性能代替设备的性能。磁盘缓存算法中,对应‘读’和‘写’的算法差异很大。(常用两种)最近使用(LRU:leastrecentlyused)缓存预先读缓存图2-3LRU装入数据的过程缓存内存在I/O操作期间,读磁盘数据的同时,数据也拷贝到缓存响应请求响应请求存储设备或子系统LRU算法的缓存控制器LRU的基本思想:最近读过的数据不久将再次被读。图2-:顺序访问的数据,包括数据仓库,多媒体数据等。